DE102012015599A1

DE102012015599A1 - Luftversorgungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug mit der Luftversorgungsanordnung und Verfahren zur Bereitstellung eines Luftströmungszustands in einem Mischbereich

Info

Publication number: DE102012015599A1
Application number: DE201210015599
Authority: DE
Inventors: Peter Diehl; Joerg Wiegelmann; Günter Fleckenstein
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2014-02-13

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftversorgungsanordnung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche einen einstellbaren und komfortablen Luftströmungszustand für den Sitzinsassen im Kopfbereich bereitstellt. Hierzu wird eine Luftversorgungsanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug 2 vorgeschlagen, mit einem Auslass 5 einer Luftversorgungseinrichtung 6 zur Ausgabe eines Luftstroms mit einer Ist-Temperatur 8 und einer Ist-Geschwindigkeit 9, so dass in einem Mischbereich 7 vor dem Auslass 5 ein Luftströmungszustand L gebildet ist, wobei der Auslass (5) an einer Lehne (3) eines Fahrzeugsitzes (4) anordbar ist, mit einer Bedieneinrichtung 10, an der mindestens eine Sollgröße 11, 12 des Luftströmungszustands L in dem Mischbereich 7 vorwählbar ist, mit einer Steuereinrichtung 15, welche die mindestens eine Sollgröße 11, 12 als Eingangssignal auswertet, wobei die Steuereinrichtung 15 eine Ausgangsschnittstelle zur Steuerung der Ist-Temperatur 8 und/oder der Ist-Geschwindigkeit 9 aufweist, wobei die Steuereinrichtung 15 eine Eingangsschnittstelle zur Erfassung mindestens einer Stellposition 16 von mindestens einem Seitenfenster, einem Schiebedach und/oder einem Verdeck des Kraftfahrzeugs 2 aufweist, wobei die Steuereinrichtung 15 in Abhängigkeit der mindestens einen Stellposition 16 und der Sollgröße 11, 12 des Luftströmungszustands L die Ist-Temperatur 8 und/oder die Ist-Geschwindigkeit 9 des Luftstroms steuert.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft eine Luftversorgungsanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug mit der Luftversorgungsanordnung gemäß Anspruch 7 sowie ein Verfahren zur Bereitstellung eines Luftströmungszustands in einem Mischbereich gemäß Anspruch 10.
Hintergrund:
Kopfstützen sind an Fahrzeugsitzen angebracht und dazu ausgebildet, einen Sitzinsassen vor Verletzungen im Nackenbereich im Falle eines Unfalls oder einer abrupten Fahrzeugbewegung zu schützen. Darüber hinaus bilden Kopfstützen einen Komfortgewinn für den Sitzinsassen, welcher seinen Kopf bei Bedarf an der Kopfstütze anlehnen und stützen kann. Kopfstützen sind oftmals höhen- und neigungsverstellbar, so dass eine Einstellung individuell auf den jeweiligen Sitzinsassen erfolgen kann.
Die Druckschrift DE 10 2010 021 332 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, beschreibt ein Klimatisierungssystem für einen Innenraum eines Kraftwagens. Das Klimatisierungssystem umfasst mindestens zwei Klimatisierungseinrichtungen, z. B. eine verstellbare Scheibe und ein Schiebedach oder auch eine Luftversorgungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz, welche dem Beaufschlagen des Nackenbereichs mit einem Luftstrom dient. Wünscht der Sitzinsasse das Beaufschlagen von Zugluft, kann er die Temperatur und die Zugluftintensität über ein Bedienelement einstellen, wobei in Folge der Einstellung eine Verstellung der mindestens zwei Klimatisierungseinrichtungen automatisch durch eine Steuerungseinrichtung erfolgt.
Beschreibung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftversorgungsanordnung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche einen einstellbaren und komfortablen Luftströmungszustand für den Sitzinsassen im Kopfbereich bereitstellt. Diese Aufgabe wird durch eine Luftversorgungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Es wird eine Luftversorgungsanordnung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Insbesondere ist die Luftversorgungsanordnung als eine Lehnenanordnung mit einer Lehne ausgebildet. Bei der Lehne handelt es sich insbesondere um die Rückenlehne oder um die Kopfstütze als Kopflehne des Fahrzeugsitzes. Die Luftversorgungsanordnung umfasst einen Auslass einer Luftversorgungseinrichtung zur Ausgabe eines Luftstroms mit einer Ist-Temperatur und mit einer Ist-Geschwindigkeit. Der Auslass ist an der Lehne des Fahrzeugsitzes anordbar, insbesondere angeordnet, im Speziellen integriert. Vorzugsweise ist der Auslass in einem Lehnenkopf der Rückenlehne integriert.
Bei der Ist-Temperatur handelt es sich um die Austrittstemperatur und bei der Ist-Geschwindigkeit um die Austrittsgeschwindigkeit des Luftstroms aus dem Auslass. Vorzugsweise leitet die Luftversorgungseinrichtung einen Luftstrom zum Auslass. Die Luftversorgungseinrichtung ist vorzugsweise im Kraftfahrzeug angeordnet und dient dazu, über im Fahrzeuginnenraum verteilte Luftkanäle den Fahrzeuginnenraum zu temperieren. Insbesondere leitet die Luftversorgungseinrichtung über einen der Luftkanäle einen Luftstrom zum Auslass, so dass die Ist-Geschwindigkeit des Auslasses bereitgestellt ist. Die Luftversorgungseinrichtung umfasst z. B. einen Wärmetauscher, welcher die Abwärme eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs in die Luftkanäle einbringt, oder eine andere Heizung. Die Abwärme ermöglicht die Bereitstellung der Ist-Temperatur des Auslasses. Besonders bevorzugt umfasst die Luftversorgungseinrichtung einen Luftkanal, wobei der Luftstrom z. B. aus einem Fußraum eines der Rücksitze oder aus einem Bodenraum von der Rückseite eines der Fahrersitze angesaugt und über den Luftkanal in der Rückenlehne zum Auslass weitergeleitet wird. Im Speziellen erfolgt das Aufheizen des Luftstroms mittels einer Heizeinrichtung, insbesondere einer PTC-Heizung. Diese ist z. B. im Auslass oder alternativ in der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes angeordnet, wobei die Heizeinrichtung die Wärme in die Luftströmung einbringt. Vorzugsweise weist der Luftkanal oder der Auslass ein Gebläse zur Bereitstellung der Ist-Geschwindigkeit des Luftstroms auf. Somit ist die Luftströmung mit der Ist-Temperatur und/oder der Ist-Geschwindigkeit von dem Auslass bereitgestellt.
Durch die Ausgabe des Luftstroms ist in einem Mischbereich vor dem Auslass ein Luftströmungszustand gebildet. Bei dem Mischbereich handelt es sich um den Kopf-, Nacken- oder Schulterbereich des Sitzinsassen, welcher den Fahrzeugsitz besetzt. Der Luftströmungszustand weist eine Mischtemperatur und eine Mischluftgeschwindigkeit auf. Die Mischtemperatur ist durch die Ist-Temperatur und eine Umgebungstemperatur gebildet. Bei der Umgebungstemperatur handelt es sich um die im Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs befindliche Temperatur. Weist die Umgebungstemperatur einen anderen Temperaturzustand als die Ist-Temperatur auf, wird der Temperaturunterschied ausgeglichen und ergibt die Mischtemperatur im Mischbereich. Die Mischluftgeschwindigkeit ist durch die Ist-Geschwindigkeit und die Umgebungsgeschwindigkeit der Luft im Kraftfahrzeug gebildet. Bei der Umgebungsgeschwindigkeit handelt es sich um die im Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs befindliche Luftströmungsgeschwindigkeit. Weist die Umgebungsgeschwindigkeit einen anderen Geschwindigkeitszustand als die Ist-Geschwindigkeit auf, wird der Geschwindigkeitsunterschied ausgeglichen und ergibt die Mischluftgeschwindigkeit im Mischbereich.
Die Luftversorgungsanordnung weist eine Bedieneinrichtung auf, an der mindestens eine Sollgröße des Luftströmungszustands in dem Mischbereich durch den Sitzinsassen vorzugsweise manuell vorwählbar ist. Z. B. ist die Bedieneinrichtung an der Mittelkonsole oder direkt am jeweiligen Sitz des Kraftfahrzeugs anordbar.
Die Luftversorgungsanordnung umfasst eine Steuereinrichtung, welche die mindestens eine Sollgröße als Eingangssignal auswertet, wobei die Steuereinrichtung eine Ausgangsschnittstelle zur Steuerung der Ist-Temperatur und/oder der Ist-Geschwindigkeit aufweist.
Die Steuereinrichtung weist eine Eingangsschnittstelle zur Erfassung mindestens einer Stellposition von mindestens einem Seitenfenster, insbesondere von mindestens einem Vorderseitenfenster und/oder von mindestens einem Hinterseitenfenster, einem Schiebedach und/oder einem Verdeck des Kraftfahrzeugs auf. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise mit einem oder mehreren Stellpositionssensoren, welche die jeweiligen Stellpositionen erfassen, verbindbar oder verbunden. Die Steuereinrichtung steuert in Abhängigkeit der mindestens einen Stellposition und der Sollgröße des Luftströmungszustands die Ist-Temperatur und/oder die Ist-Geschwindigkeit des Luftstroms.
Durch die Veränderung der Stellposition von dem mindestens einen der Seitenfenster, dem Schiebedach und/oder dem Verdeck ergibt sich aufgrund eines Fahrtwinds eine Änderung der Umgebungstemperatur und der Umgebungsgeschwindigkeit im Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs. Die Mischtemperatur und die Mischluftgeschwindigkeit haben einen hohen Einfluss auf das Empfinden des Sitzinsassen, so dass die Änderung der Umgebungstemperatur und der Umgebungsgeschwindigkeit für den Sitzinsassen im Nackenbereich als störend empfunden werden kann. Der von dem Sitzinsassen über die mindestens eine Sollgröße eingestellte Luftströmungszustand würde i. d. R. durch die Änderung der Umgebungstemperatur und der Umgebungsgeschwindigkeit verfälscht werden, so dass die vom Sitzinsassen festgelegte Sollgröße nicht weiter vorliegt. Durch die Steuerung der Ist-Temperatur und/oder der Ist-Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Stellposition ist eine automatische Anpassung an die im Mischbereich veränderten Temperatur- und/oder Geschwindigkeitsverhältnisse möglich. Der von der Bedieneinrichtung festgelegte Luftströmungszustand wird durch die eingestellte(n) Sollgröße(n) nachgeführt. Folglich ist eine manuelle Bedienung bzw. Verstellung der Sollgröße an der Bedieneinrichtung durch den Sitzinsassen nicht nötig und ein Komfortgewinn für den Sitzinsassen gegeben. Des Weiteren steht es dem Sitzinsassen auf diese Weise frei, die Seitenfenster, das Schiebedach und/oder das Verdeck des Kraftfahrzeugs nach seinen Wünschen einzustellen, ohne auf den Luftströmungszustand gemäß der vorgewählten Sollgröße des Luftströmungszustands verzichten zu müssen.
Insbesondere stellt die Steuereinrichtung bei einer ersten Stellposition eine erste Ist-Temperatur und/oder Ist-Geschwindigkeit ein, wobei die Steuereinrichtung bei einer zweiten Stellposition, die sich von der ersten Stellposition unterscheidet, eine zweite Ist-Temperatur und/oder Ist-Geschwindigkeit einstellt. Auf diese Weise ist eine Anpassung des Luftströmungszustands an die sich ergebenden Temperatur- und/oder Geschwindigkeitsänderungen in der Umgebung gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stellposition eine Schließposition, eine Zwischenposition oder eine Öffnungsposition des mindestens einen Seitenfensters, des Schiebedachs und/oder des Verdecks. Dabei ist es möglich, dass die Seitenfenster, das Schiebedach und/oder das Verdeck unterschiedliche Stellpositionen einnehmen. So können z. B. eines der zwei Vorderseitenfenster die Öffnungsposition, das Schiebedach die Zwischenposition und/oder das Verdeck die Schließposition einnehmen. Die Steuereinrichtung kann in Abhängigkeit der jeweiligen Stellpositionen eine präzise Anpassung der Ist-Temperatur und/oder Ist-Geschwindigkeit vornehmen, um den Luftzustand an die mindestens eine an der Bedieneinrichtung gewählte Sollgröße beizubehalten bzw. anzupassen.
Z. B. sind eine Soll-Mischtemperatur und eine Soll-Mischluftgeschwindigkeit in dem Mischbereich als Sollgrößen des Luftströmungszustands separat oder unabhängig voneinander an der Bedieneinrichtung vorwählbar. Die Soll-Mischtemperatur ist die Temperatur des Luftströmungszustands im Mischbereich, welche durch die Ist-Temperatur und Umgebungstemperatur gebildet ist. Die Soll-Mischluftgeschwindigkeit ist die Luftströmungsgeschwindigkeit im Mischbereich, welche durch die Ist-Geschwindigkeit und Umgebungsgeschwindigkeit gebildet ist. Durch die Einstellung der Soll-Mischtemperatur und der Soll-Mischluftgeschwindigkeit ist es dem Sitzinsassen möglich, den Temperaturzustand und die Intensität der Luftströmung im Mischbereich festzulegen. Z. B. kann der Sitzinsasse an der Bedieneinrichtung eine Zugluftintensität der Stufe 2 und einen zugehörigen Temperaturzustand von z. B. 20°C auswählen. Alternativ ist eine kombinierte Auswahl der Soll-Mischtemperatur und der Soll-Mischluftgeschwindigkeit durch den Sitzinsassen möglich, indem z. B. bei einer Stufeneinstellung die Soll-Mischtemperatur und die Soll-Mischlufttemperatur festgelegt sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, die Ist-Geschwindigkeit und/oder die Ist-Temperatur in Abhängigkeit eines Öffnungsgrad von mindestens einem der zwei Vorderseitenfenster als Stellposition zu erhöhen, wobei die Ist-Geschwindigkeit und/oder die Ist-Temperatur gleichlaufend mit dem Öffnungsgrad erhöht wird. Insbesondere erhöht sich die Ist-Geschwindigkeit in Abhängigkeit des Öffnungsgrads, d. h. von der Schließ- zu der Zwischenposition und von der Zwischenposition zur der Öffnungsposition steigt die Ist-Geschwindigkeit z. B. linear an. Somit kann einer kühleren Zugluft entgegengewirkt und die Soll-Mischluftgeschwindigkeit stets angepasst werden.
In einer möglichen Umsetzung der Erfindung nimmt bei mindestens einem der zwei Vorderseitenfenster in der Schließposition und in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster von der Schließ- zur Öffnungsposition die Ist-Geschwindigkeit und/oder die Ist-Temperatur gleichlaufend zu, wobei bei mindestens einem der zwei Vorderseitenfenster in der Zwischenposition und in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster von der Schließ- zur Öffnungsposition die Ist-Geschwindigkeit und/oder die Ist-Temperatur weiter gleichlaufend zunimmt, wobei bei dem mindestens einen der zwei Vorderseitenfenster in der Öffnungsposition und in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster von der Schließ- zur Öffnungsposition die Ist-Geschwindigkeit und/oder die Ist-Temperatur weiter gleichlaufend zunimmt. Somit ergibt sich eine gesamte gleichlaufende Zunahme der Ist-Geschwindigkeit und/oder der Ist-Temperatur. Auf diese Weise ist eine schnelle und zuverlässige Anpassung an die Umgebungstemperatur und Zugluftintensität im Mischbereich umgesetzt.
Vom konstruktiven Aufbau ist bevorzugt, dass der Auslass der Luftversorgungseinrichtung in einem Aufnahmeraum der Lehne integriert ist, so dass bei einer Verstellung der Lehne der Auslass mitbewegt ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit der Luftversorgungsanordnung nach der vorhergehenden Beschreibung. Das Kraftfahrzeug weist die Luftversorgungseinrichtung und einen Stellpositionssensor zur Erfassung der Stellposition von mindestens einem Seitenfenster, einem Schiebedach und/oder einem Verdeck des Kraftfahrzeugs auf. Die Luftversorgungseinrichtung ist mit dem Auslass verbunden. Der Stellpositionssensor ist über die Eingangsschnittstelle mit der Steuereinrichtung verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Luftversorgungsanordnung an einem Fahrersitz, einem Beifahrersitz und/oder an einem Rücksitz als der Fahrzeugsitz angeordnet, wobei für die Luftversorgungsanordnung des Fahrersitzes, Beifahrersitzes und/oder des Rücksitzes an der Bedieneinrichtung jeweils unterschiedliche Luftströmungszustände einstellbar sind. Die Bedieneinrichtung kann z. B. an einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, so dass die Bedieneinrichtung für die Sitzinsassen des Fahrer- und Beifahrersitzes erreichbar ist. Optional ergänzend kann für die Luftversorgungsanordnung der Rücksitze die Bedieneinrichtung z. B. an den hinteren Seitentüren angeordnet sein, um ein einfaches Bedienen der Bedieneinrichtung durch die Sitzinsassen der Rücksitze zu ermöglichen.
Die Umgebungstemperatur und/oder die Zugluftintensität sind innerhalb des Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs oftmals unterschiedlich. So kann z. B. bei dem Öffnen der Hinterseitenfenster an den Rücksitzen eine höhere Umgebungstemperatur und/oder Zugluftintensität als an dem Fahrer- und Beifahrersitz vorliegen. Vor diesem Hintergrund ist besonders bevorzugt, dass die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Stellposition des mindestens einen Seitenfensters, des Schiebedachs und/oder des Verdecks und in Abhängigkeit der Sitzanordnung des Fahrzeugsitzes im Kraftfahrzeug den Luftströmungszustand für die Luftversorgungsanordnung des Fahrersitzes, Beifahrersitzes und/oder der Rücksitze steuert.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung des Luftströmungszustands in dem Mischbereich nach der vorhergehenden Beschreibung. Die Steuereinrichtung wertet die Sollgröße des Luftströmungszustands, insbesondere die Soll-Mischtemperatur und die Soll-Mischluftgeschwindigkeit, welche an der Bedieneinrichtung festgelegt ist, sowie die Stellposition von mindestens einem der Seitenfenster des Schiebedachs und/oder des Verdecks des Kraftfahrzeugs aus. In Abhängigkeit der ausgewerteten Sollgröße und der ausgewerteten Stellposition steuert die Steuereinrichtung die Ist-Temperatur und/oder die Ist-Geschwindigkeit.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
1 in einem Blockschaltbild den prinzipiellen Aufbau einer Luftversorgungsanordnung als ein Ausführungsbeispiel;
2 ein Blockschaltbild zur prinzipiellen Steuerung eines Luftstroms aus einem Auslass der Luftversorgungsanordnung aus 1;
3 ein schematisches Diagramm, bei welchem eine Ist-Temperatur und eine Ist-Geschwindigkeit in Abhängigkeit der Stellposition von mindestens einem Vorder- und Hinterseitenfenster abgetragen sind.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einem Blockschaltbild den prinzipiellen Aufbau einer Luftversorgungsanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug 2. Die Luftversorgungsanordnung 1 umfasst eine Lehne 3, wobei die Lehne 3 als eine Kopfstütze oder als eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes 4 ausgebildet ist, und einen Auslass 5, welcher in der Lehne 3, z. B. im Lehnenkopf der Rückenlehne, oder in der Kopfstütze integriert ist. Der Auslass 5 ist mit einer Luftversorgungseinrichtung 6 verbindbar oder verbunden, wobei die Luftversorgungseinrichtung 6 einen Luftstrom zu dem Auslass 5 weiterleitet. Z. B. ist die Luftversorgungseinrichtung 6 als ein Luftkanal ausgebildet, welcher den Luftstrom aus einem Fußraum eines der Rücksitze oder aus einem Bodenraum von der Rückseite eines der Fahrersitze ansaugt und in der Rückenlehne den Luftstrom zum Auslass 5 weiterleitet. Der Auslass 5 dient zur Ausgabe des Luftstroms mit einer Ist-Temperatur 8 und einer Ist-Geschwindigkeit 9, so dass in einem Mischbereich 7 vor dem Auslass 5 ein Luftströmungszustand L gebildet ist. Der Mischbereich 7 versorgt den Schulter-, Nacken- und/oder Kopfbereich eines Sitzinsassen. Der Luftstrom wird z. B. durch ein PTC-Heizelement beheizt, welches beispielsweise im Auslass 5 oder alternativ in der Rückenlehne angeordnet ist. Der Auslass 5 umfasst z. B. ein Gebläse, aus diesem der Luftstrom mit der Ist-Temperatur 8 und der Ist-Geschwindigkeit 9 ausgegeben wird.
Die Luftversorgungsanordnung 1 weist eine Bedieneinrichtung 10 auf, an dieser der Sitzinsasse eine Soll-Mischtemperatur 11 und eine Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 in dem Mischbereich 7 als Sollgrößen des Luftströmungszustands L vorwählbar sind. Dabei kann z. B. vorgesehen sein, dass die Soll-Mischtemperatur 11 und die Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 kombiniert oder alternativ separat durch den Sitzinsassen einstellbar sind. Z. B. sind die Sollgrößen in mehreren Stufen festlegbar, um eine fein abgestufte Dosierbarkeit zu erhalten. Durch die Einstellbarkeit der Soll-Mischtemperatur 11 und der Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 kann der Sitzinsasse den Luftströmungszustand L nach seinen individuellen Wünschen einstellen.
Die Luftversorgungsanordnung 1 umfasst eine Steuereinrichtung 15, welche die vom Sitzinsassen festgelegte Soll-Mischtemperatur 11 und Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 auswertet. Basierend auf der Soll-Mischtemperatur 11 und der Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 steuert die Steuereinrichtung 15 die Ist-Temperatur 8 und die Ist-Geschwindigkeit 9, um den gewünschten Luftströmungszustand L im Mischbereich 7 einzustellen.
Für die Einstellung des gewünschten Luftströmungszustands L im Mischbereich 7 wird, neben der vorgewählten Soll-Mischtemperatur 11 und der Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12, mittels Stellpositionssensoren 19 die Stellposition 16 von mindestens einem Vorderseitenfenster und/oder einem Hinterseitenfenster, einem Schiebedach und/oder einem Verdeck des Kraftfahrzeugs 2 durch die Steuereinrichtung 15 ausgewertet. Durch die Auswertung der Stellposition 16 des mindestens einen Vorder- und/oder Hinterseitenfensters, dem Schiebedach und/oder dem Verdeck werden äußere Einflüsse berücksichtigt, die eine Veränderung des Luftströmungszustands L im Mischbereich 7 zufolge haben. Bei den äußeren Einflüssen handelt es sich z. B. um die Umgebungstemperatur 13 und/oder Fahrtwindwerte 14. Bei zunehmender Öffnung eines der Seitenfenster, des Schiebedachs und/oder des Verdecks steigen i. d. R. die Fahrtwindwerte 14 und/oder sinken die Temperaturwerte im Fahrzeuginnenraum. Durch die Auswertung der Stellposition 16 können die Ist-Temperatur 8 und/oder die Ist-Geschwindigkeit 9 des Luftstroms angepasst und somit die Umgebungstemperatur 13 und/oder Fahrtwindwerte 14 (2) im Mischbereich 7 ausgeglichen werden. Folglich empfindet der Sitzinsasse im Schulter-, Nacken- und/oder Kopfbereich einen konstanten Luftströmungszustand L.
2 zeigt ein Blockschaltbild zur prinzipiellen Steuerung des Luftstroms aus dem Auslass 5 in den Mischbereich 7. Die Steuereinrichtung 15 wertet die von der Bedieneinrichtung 10 übermittelte Soll-Mischtemperatur 11 und die Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 sowie die Stellposition 16 von dem mindestens einen Seitenfenster, dem Schiebedach und/oder dem Verdeck aus. Darauf aufbauend steuert die Steuereinrichtung 15 die Ist-Temperatur 8 und die Ist-Geschwindigkeit 9 des Auslasses 5, welcher den Luftstrom mit der gesteuerten Ist-Temperatur 8 und Ist-Geschwindigkeit 9 in den Mischbereich 7 ausgibt. Dadurch ist unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur 13 und dem Fahrtwindwert 14 der vom Sitzinsassen gewünschte Luftströmungszustand L im Mischbereich 7 eingestellt.
3 zeigt in einem Diagramm eine beispielhafte Umsetzung der Einstellung und Anpassung der Ist-Temperatur 8 und der Ist-Geschwindigkeit 9 in Abhängigkeit der Stellposition 16 von mindestens einem Vorder- und einem Hinterseitenfenster. In dem Diagramm sind in der vertikalen y-Achse die Ist-Geschwindigkeit 9 der Luft des Auslasses 5 und in der horizontalen x-Achse die Stellposition 16 von jeweils einem der zwei Vorder- und Hinterseitenfenster aufgetragen. Bei der Stellposition 16 wird zwischen einer Schließposition, einer Zwischenposition und einer Öffnungsposition der Seitenfenster differenziert. Die obere Diagrammzeile repräsentiert die Stellposition 16 von zumindest einem der zwei Vorderseitenfenster 17 und die untere Diagrammzeile die Stellposition 16 von zumindest einem der zwei Hinterseitenfenster 18.
Dem Sitzinsassen ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 möglich, drei Stufen S₁, S₂, S₃ auszuwählen, wobei bei der Einstellung einer der drei Stufen S₁, S₂, S₃ die Soll-Mischtemperatur 11 und die Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 festgelegt sind. Dem Sitzinsassen ist es somit möglich, drei unterschiedliche Luftströmungszustände L auszuwählen. Z. B. ist bei der Stufe S₁ eine Soll-Mischtemperatur 11 von 15°C und eine Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 mit einer Luftströmungsstufe 1, bei der Stufe S₂ eine Soll-Mischtemperatur 11 von 20°C und eine Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 mit einer Luftströmungsstufe 2 und bei der Stufe S₃ eine Soll-Mischtemperatur 11 von 25°C und eine Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 mit einer Luftströmungsstufe 3 eingestellt.
Die Steuereinrichtung 15 steuert in Abhängigkeit der von dem Sitzinsassen eingestellten Stufe S₁, S₂, S₃ und in Abhängigkeit der Stellpositionen 16 der Vorder- und Hinterseitenfenster 17, 18 die Ist-Temperatur 8 und die Ist-Geschwindigkeit 9, um die gewünschte Soll-Mischtemperatur 11 und Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 im Mischbereich 7 zu erhalten.
Verstellt der Sitzinsasse mindestens eine Stellposition 16 der Vorder- und/oder Hinterseitenfenster 17, 18, erhöhen oder verringern sich die Fahrtwindwerte in Mischbereich 7. Die Steuereinrichtung 15 passt die Ist-Temperatur 8 und die Ist-Geschwindigkeit 9 entsprechend der verstellten Stellposition 16 an, um die Differenz der Umgebungstemperatur und Fahrtwindwerte auszugleichen und somit die Soll-Mischtemperatur 11 und die Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12 im Mischbereich 7 beizubehalten. Sollte der Sitzinsasse die eingestellte Stufe S₁, S₂, S₃ wechseln, steuert die Steuereinrichtung 15 die Ist-Temperatur 8 und die Ist-Geschwindigkeit 9 zur Anpassung der Soll-Mischtemperatur 11 und der Soll-Mischluftgeschwindigkeit 12. Bei einem Wechsel der eingestellten Stufe S₁, S₂, S₃ und der Verstellung mindestens einer Stellposition 16 erfolgt eine Anpassung der Ist-Temperatur 8 und der Ist-Geschwindigkeit 9.
Die Steuereinrichtung 15 nimmt eine Anpassung der Ist-Geschwindigkeit 9 in Abhängigkeit einer Schließposition 16a, einer Zwischenposition 16b und einer Öffnungsposition 16c als die Stellposition 16 vor, wobei bei der Schließposition 16a der Seitenfenster 17, 18 der Luftströmungszustand L am geringsten und bei der Öffnungsposition 16c der beiden Seitenfenster 17, 18 der Luftströmungszustand L am höchsten ist.
Befindet sich mindestens eines der zwei Vorderseitenfenster 17 in der Schließposition 16a, nimmt die Ist-Geschwindigkeit 9 in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster 18 von der Schließ- zur Öffnungsposition 16a–16c gleichlaufend zu. Befindet sich mindestens eines der zwei Vorderseitenfenster 17 in der Zwischenposition 16b, nimmt die Ist-Geschwindigkeit 9 in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster 18 von der Schließ- zur Öffnungsposition 16a–16c weiter gleichlaufend zu. Befindet sich mindestens eines der zwei Vorderseitenfenster 17 in der Öffnungsposition 16c, nimmt die Ist-Geschwindigkeit 9 in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster 18 von der Schließ- zur Öffnungsposition 16a–16c weiter gleichlaufend zu. Dadurch ergibt sich eine gleichlaufende Zunahme der Ist-Geschwindigkeit 9.
Wird die Ist-Geschwindigkeit 9 durch die Steuereinrichtung 15 erhöht, wird ein vermehrter Volumenstrom als die Luftströmung über den Auslass 5 ausgegeben. Aufgrund des vermehrten Volumenstroms würde die z. B. von dem PTC-Heizelement abgegebene Wärme sinken und die Luftströmung somit eine geringere Ist-Temperatur aufweisen. Daher ist vorgesehen, dass bei einem vermehrten Volumenstrom die abgegebene Wärme steigt, indem z. B. die Leistung des PTC-Heizelements erhöht wird. Durch die Erhöhung der abgegebenen Wärme bei einem vermehrten Volumenstrom kann die Ist-Temperatur 8 der Luftströmung beibehalten oder erhöht werden.
Während vorstehend mindestens ein Ausführungsbeispiel detailliert offenbart wurde, ist es anzuerkennen, dass eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Variationen existieren. Es ist ebenfalls anzuerkennen, dass das mindestens eine Ausführungsbeispiel nur beispielhaften Charakter hat und keine Begrenzung des Schutzumfangs, der Anwendungsgebiete oder der Konfiguration darstellt. Vielmehr soll die vorliegende Offenbarung einen angenehmen Fahrplan zur Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels sein. Somit sollte es anzuerkennen sein, dass verschiedene Variationen der Funktion oder der Anordnung der Elemente des mindestens einen Ausführungsbeispiels umgesetzt werden können, ohne den Umfang zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtmäßigen Äquivalente vorgegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Luftversorgungsanordnung
2: Kraftfahrzeug
3: Lehne
4: Fahrzeugsitz
5: Auslass
6: Luftversorgungseinrichtung
7: Mischbereich
8: Ist-Temperatur
9: Ist-Geschwindigkeit
10: Bedieneinrichtung
11: Soll-Mischtemperatur
12: Soll-Mischluftgeschwindigkeit
13: Umgebungstemperatur
14: Fahrtwindwert
15: Steuereinrichtung
16: Stellposition
16a: Schließposition
16b: Zwischenposition
16c: Öffnungsposition
17: Vorderseitenfenster
18: Hinterseitenfenster
19: Stellpositionssensor
S₁: Stufe 1
S₂: Stufe 2
S₃: Stufe 3
T₁: Niedriger Temperaturbereich
T₂: Mittlerer Temperaturbereich
T₃: Hoher Temperaturbereich
L: Luftströmungszustand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010021332 A1 [0003]

Claims

Luftversorgungsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einem Auslass (5) einer Luftversorgungseinrichtung (6) zur Ausgabe eines Luftstroms mit einer Ist-Temperatur (8) und einer Ist-Geschwindigkeit (9), so dass in einem Mischbereich (7) vor dem Auslass (5) ein Luftströmungszustand (L) gebildet ist, wobei der Auslass (5) an einer Lehne (3) eines Fahrzeugsitzes (4) anordbar ist, mit einer Bedieneinrichtung (10), an der mindestens eine Sollgröße (11, 12) des Luftströmungszustands (L) in dem Mischbereich (7) vorwählbar ist, mit einer Steuereinrichtung (15), welche die mindestens eine Sollgröße (11, 12) als Eingangssignal auswertet, wobei die Steuereinrichtung (15) eine Ausgangsschnittstelle zur Steuerung der Ist-Temperatur (8) und/oder der Ist-Geschwindigkeit (9) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (15) eine Eingangsschnittstelle zur Erfassung mindestens einer Stellposition (16) von mindestens einem Seitenfenster, einem Schiebedach und/oder einem Verdeck des Kraftfahrzeugs (2) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (15) in Abhängigkeit der mindestens einen Stellposition (16) und der Sollgröße (11, 12) des Luftströmungszustands (L) die Ist-Temperatur (8) und/oder die Ist-Geschwindigkeit (9) des Luftstroms steuert.
Luftversorgungsanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (15) bei einer ersten Stellposition eine erste Ist-Temperatur (8) und/oder Ist-Geschwindigkeit (9) einstellt, wobei die Steuereinrichtung (15) bei einer zweiten Stellposition, die sich von der ersten Stellposition unterscheidet, eine zweite Ist-Temperatur (8) und/oder Ist-Geschwindigkeit (9) einstellt.
Luftversorgungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stellposition (16) eine Schließposition (16a), eine Zwischenposition (16b) oder eine Öffnungsposition (16c) des mindestens einen Seitenfensters, des Schiebedachs und/oder des Verdecks ist.
Luftversorgungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Soll-Mischtemperatur (11) und eine Soll-Mischluftgeschwindigkeit (12) in dem Mischbereich (7) als Sollgrößen des Luftströmungszustands (L) an der Bedieneinrichtung (10) vorwählbar sind.
Luftversorgungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (15) ausgebildet ist, die Ist-Geschwindigkeit (9) und/oder die Ist-Temperatur (8) in Abhängigkeit eines Öffnungsgrads von mindestens einem von zwei Vorderseitenfenstem als Stellposition (16) zu erhöhen, wobei die Ist-Geschwindigkeit (9) und/oder die Ist-Temperatur (8) gleichlaufend mit dem Öffnungsgrad erhöht wird.
Luftversorgungsanordnung (1) nach Anspruch 5, wobei bei mindestens einem der zwei Vorderseitenfenster in der Schließposition (16a) und in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster von der Schließ- zur Öffnungsposition (16a–16c) die Ist-Geschwindigkeit (9) und/oder die Ist-Temperatur (8) gleichlaufend zunimmt, wobei bei mindestens einem der zwei Vorderseitenfenster in der Zwischenposition (16b) und in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster von der Schließ- zur Öffnungsposition (16a–16c) die Ist-Geschwindigkeit (9) und/oder die Ist-Temperatur (8) weiter gleichlaufend zunimmt, wobei bei dem mindestens einen der zwei Vorderseitenfenster in der Öffnungsposition (16c) und in Abhängigkeit der zunehmenden Öffnung von mindestens einem der zwei Hinterseitenfenster von der Schließ- zur Öffnungsposition (16a–16c) die Ist-Geschwindigkeit (9) und/oder die Ist-Temperatur (8) weiter gleichlaufend zunimmt, so dass sich eine gesamte gleichlaufende Zunahme der Ist-Geschwindigkeit (9) und/oder der Ist-Temperatur (8) ergibt.
Kraftfahrzeug (2) mit der Luftversorgungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit der Luftversorgungseinrichtung (6) und mit einem Stellpositionssensor (19) zur Erfassung der Stellposition (16) von dem mindestens einen Seitenfenster, dem Schiebedach und/oder dem Verdeck des Kraftfahrzeugs (2).
Kraftfahrzeug (2) nach Anspruch 7, wobei die Luftversorgungsanordnung (1) an einem Fahrersitz, einem Beifahrersitz und/oder an einem Rücksitz als der Fahrzeugsitz (4) angeordnet ist, wobei für die Luftversorgungsanordnung (1) des Fahrersitzes, Beifahrersitzes und/oder des Rücksitzes an der Bedieneinrichtung (10) jeweils unterschiedliche Luftströmungszustände (L) einstellbar sind.
Kraftfahrzeug (2) nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (15) in Abhängigkeit der Stellposition (16) des mindestens einen Seitenfensters, des Schiebedachs und/oder des Verdecks und in Abhängigkeit der Sitzanordnung des Fahrzeugsitzes (4) im Kraftfahrzeug (2) den Luftströmungszustand (L) für die Luftversorgungsanordnung (1) des Fahrersitzes, Beifahrersitzes und/oder der Rücksitze steuert.
Verfahren zur Bereitstellung des Luftströmungszustands (L) in dem Mischbereich (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Auswertung der Sollgröße (11, 12) des Luftströmungszustands (L) durch die Steuereinrichtung (15); b) Auswertung der Stellposition (16) von mindestens einem Seitenfenster, einem Schiebedach und/oder einem Verdeck des Kraftfahrzeugs (2); c) Steuern der Ist-Temperatur (8) und/oder der Ist-Geschwindigkeit (9) durch die Steuereinrichtung (15) in Abhängigkeit der Sollgröße (11, 12) des Luftströmungszustands (L) und der Stellposition (16).